Налетова-четыре спецкурса (1268389)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Электрогидродинамика

Полугодовой курс

Профессор В.А.Налетова

Спецкурс посвящен описанию поведения слабо проводящих диэлектрических жидкостей в электрических полях. Рассмотрены математические модели описания таких сред. Рассмотрен ряд течений, возникающих в электрических полях.

1. Закон Кулона. Объемная плотность зарядов. Плотность тока. Напряженность электрического поля.

2. Сила. действующая на движущийся заряд в электрическом и магнитном поле. Сила, действующая на единицу объема заряженной проводящей среды. Работа электромагнитных сил, действующих на движущуюся среду.

3. Закон Ома для покоящейся среды. Обобщение закона Ома в движущейся среде.

4. Уравнения Максвелла для проводящей, заряженной и диэлектрической среды.

5. Закон сохранения заряда.

6. Уравнение Умова - Пойнтинга (закон сохранения энергии электромагнитного поля). Вектор Умова - Пойнтинга.

7. Закон сохранения импульса электро-магнитного поля. Максвелловский тензор напряжений. Закон сохранения импульса в заряженной и проводящей диэлектрической среде.

8. Закон сохранения энергии заряженной, проводящей среды и электромагнитного поля.

9. Замкнутая система уравнений для описания проводящей заряженной среды.

10. Приближение электрогидродинамики для поляризующихся (зарядом и проводимостью пренебречь) сред. Замкнутая система уравнений.

11. Приближение электрогидродинамики. Замкнутая система уравнений (омическая модель). Рассмотреть случаи, когда среда - несжимаемая, вязкая, теплопроводная жидкость и когда среда - совершенный, вязкий, теплопроводный газ.

12. Граничные условия для электрических параметров (без учета двойного слоя.

13. Поверхностный заряд. Закон сохранения заряда на поверхности разрыва.

14. Динамические и кинематические граничные условия на тангенциальных разрывах (без учета двойного слоя).

15. Задача о конвекции в слое жидкости, связанной с поверхностным зарядом.

16. Вращение диэлектрического цилиндра, окруженного проводящей жидкостью в однородном электрическом поле.

17. Граничные условия для электрических параметров с учетом двойного слоя (скачка потенциала на границе).

18. Закон сохранения заряда на поверхности разрыва в случае скачка потенциала на границе.

19. Связь скачка потенциала и поверхностного заряда.

20. Динамические граничные условия на тангенциальных разрывах с учетом скачка потенциала.

21. Замкнутая система уравнений для вязкой и несжимаемой слабопроводящей жидкости с учетом скачка потенциала и поверхностного заряда на ее границе.

Литература

1. Дж. Мельчер, Дж. Тейлор. Электродинамика: Обзор роли межфазных касательных напряжений. Перевод с англ. Melcher J. R., Taylor G. I., Electrohydrodynamics: a review of the role of interfacial shear stresses, Annual Review of Fluid Mechanics, ed.by W.R.Sears, M. Van Dyke, Vol. 1, Palo Alto, California, 1969, p. 111-146.

2. Шапошникова Г.А. Электрические явления на движущихся и деформируемых границах раздела несмешивающихся слабопроводящих жидкостей. В сб.: «Избранные проблемы современной механики», посвященном юбилею академика С.С.Григоряна, под редакцией академика В.А.Садовничего. М., Из-во МГУ, 2011, том 2, стр. 225-233.

3. И.Е.Тамм "Основы теории электричества", Москва "Наука" Физико-математическая литература, 1989 г. (параграфы 1-5, 8,12,34).

4. В.В. Гогосов, В.А. Полянский. Электрогидродинамика. Обзор

Магнитная гидродинамика

Полугодовой спецкурс

Профессор В.А.Налетова

Рассмотрена математическая модель, описывающая поведение хорошо проводящих жидкостей (расплавы металлов, плазма и др.). Выведены соотношения на сильных разрывах. Проведена классификация разрывов. Рассмотрено течение таких сред в каналах в электромагнитном поле.

1. Уравнения Максвелла, связь электромагнитных величин в собственной системе отсчета и в системе отсчета наблюдателя. Замыкающие уравнения состояния.

2. Закон сохранения заряда. Закон Ома для проводящей среды.

3. Уравнения Максвелла в приближении магнитной гидродинамики. Магнитная вязкость.

4. Уравнения Максвелла в интегральном виде. Соотношения на сильном разрыве для электромагнитных величин.

5. Сила Лоренца. Уравнение движения хорошо проводящей среды.

6. Закон сохранения энергии.

7. Замкнутая система уравнений. Рассмотреть случаи, когда среда несжимаемая, вязкая, теплопроводная жидкость и когда среда - совершенный, вязкий, теплопроводный газ.

8. Простейшие интегралы системы уравнений магнитной гидродинамики.

9. Задача о течении несжимаемой вязкой жидкости в плоском канале в однородном магнитном поле (задача Гартмана).

10. Течение Куэтта электропроводящей вязкой жидкости в магнитном поле.

11. Волновые движения несжимаемой идеально проводящей жидкости (плоские Альфвеновкие волны).

12. Малые возмущения в идеально проводящем газе.

13. Соотношения на сильном разрыве, вытекающие из законов сохранения массы, импульса и энергии в магнитной гидродинамике.

14. Классификация разрывов в случае идеального совершенного нетеплопроводного газа. Альфвеновский разрыв.

Литература

1. И.Е.Тамм "Основы теории электричества", Москва "Наука" Физико-математическая литература, 1989 г. (параграфы 1-5, 8,12,34).

2. Л.И.Седов. Механика сплошной среды. М.: Наука

3. А.Г. Куликовский, Г.А. Любимов. Магнитная гидродинамика. Москва «ГИФМЛ», 1962.

Феррогидродинамика

Полугодовой спецкурс

Профессор В.А.Налетова

Рассмотрены основы феррогидродинамики. Построена замкнутая система уравнений равновесно намагничивающихся жидких сред. Примером таких сред могут быть магнитные жидкости, магнитореологические суспензии, ферролаки. Выведены соотношения на поверхностях разрыва. Рассмотрены ряд интересных явлений в таких средах, возникающих в магнитных полях.

1. Предмет исследования феррогидродинамики: магнитные жидкости – коллоидные растворы ферромагнитных частиц нано-размеров, магнитореологические жидкости, ферролаки и различные смеси, имеюшие в качестве одной из фаз магнитную жидкость. История создания магнитных жидкостей, их основные свойства и способы применеия их в технике, приборостроении и медицине. Использование в технике магнитореологических жидкостей. Сравнение предметов исследования феррогидродинамики, магнитной гидродинамики и электрогидродинамимки.

2. Уравнения Максвелла. Упрощение уравнений Максвелла в приближении феррогидродинамики. Соотношения на разрыве для электромагнитных величин. Природа намагниченности магнитных жидкостей. Намагниченность ферромагнитных частиц нано-размеров.

3. Термодинамика равновесно намагниченных гомогенных магнитных жидкостей. Тождество Гиббса. Энтропия намагничивающихся сред в магнитном поле. Магнитокалорический эффект.

4. Уравнения, описывающие поведение однофахзных равновесно намагничивающихся жидких сред в магнитных полях (модель Розенцвейга). Замкнутые системы уравнений в случае сжимаемой и несжимаемой вязкой магнитной жидкости. Различные способы записи магнитной силы в случае несжимаемой жидкости.

5. Вывод соотношений на поверхности сильного разрыва для жидких намагничивающихся изотропных сред с равновесной намагниченностью. Классификация разрывов (тангенциальный разрыв и все остальные). Динамические соотношения на поверхности раздела двух вязких теплопроводных жидкостей, с разными магнитными свойствами.

6. Интегралы Бернулли и Коши - Лагранжа для намагничивающихся сред. Задача о поднятии намагничивающейся жидкости около проводника с током.

7. Распространение слабых возмущений (звука) в сжимаемой намагничивающейся среде. Влияние величины магнитного поля на скорость распространения звуковых волн.

8. Устойчивость горизонтальной поверхности намагничивающейся жидкости в постоянном магнитном поле. «Цветок Розенцвейга» на свободной поверхности магнитной жидкости.

9. Силы, действующие на сферическое тело в намагничивающейся жидкости в слабом неоднородном магнитном поле.

10. Силы, действующие на тело в намагничивающейся жидкости в сильном неоднородном магнитном поле. Принцип работы магнитожидкостного сепаратора.

11. Левитация магнитов в сосудах с магнитной жидкостью. Использование этого эффекта в технике. Силы и моменты сил, действующие на магниты, в сосудах с намагничивающейся жидкостью в безиндукционном приближении и в общем случае.

12. Вычисление этих сил и моментов сил в случае сферического сосуда.

13. Аналогия между силами, действующими на магниты и тела (в однородном приложенном магнитном) в сосудах эллипсоидальной формы с магнитной жидкостью.

14. Вычисление силы, действующие на сферическое тело в сферическом сосуде с магнитной жидкостью. Пристеночные эффекты, связанные с этой силой. Влияние пристеночных эффектов на реологию суспензий твердых частиц микро-размеров в магнитной жидкости.

Литература

1. Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. Пер. с англ. - М.: Мир, 1989.

2. Гогосов В.В., Налетова В.А., Шапошникова Г.А. Гидродинамика намагничивающихся жидкостей. Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Мех. жид. и газа. 1981. 16. 76-208.

3. Налетова В.А. Лекции по феррогидродинамике. М. Изд. ЦПИ при механико-математическом факультете МГУ, 2005, 152 с.

Магнитные жидкости

Полугодовой спецкурс

Профессор В.А.Налетова

Рассмотрены две модели магнитной жидкости: модель дисперсной равновесно намагничивающейся среды и однородной среды с неравновесной намагниченностью. Рассмотрено явление эффективной вязкости магнитной жидкости. Исследовано течение жидкости во вращающемся однородном магнитном поле.

1. Предмет исследования: магнитные жидкости – коллоидные растворы ферромагнитных частиц нано-размеров и различные смеси, имеющие в качестве одной из фаз магнитную жидкость. История создания магнитных жидкостей, их основные свойства и способы применения их в технике, приборостроении и медицине.

2. Термодинамика многофазных равновесно намагничивающихся сред. Давление и энтропия многофазных равновесно намагничивающихся магнитных жидкостей.

3. Диффузия ферромагнитных частиц в магнитной жидкости. Броуновское движение ферромагнитных частиц нано-размеров. Модель двухфазной равновесно намагничивающейся магнитной жидкости с учетом броуновского движения ферромагнитных частиц в диффузионном приближении.

4. Модель двухфазной равновесно намагничивающейся смеси сжимаемой или несжимаемой жидкости и твердых ферромагнитных частиц.

5. Вывод уравнений, описывающих изотермическое движение двухфазной смеси несжимаемых фаз, магнитная проницаемость которой зависит только от объемной концентрации диспергированной фазы и эта зависимость линейна.

6. Перераспределение концентрации ферромагнитных частиц нано-размеров в магнитной жидкости в неоднородном магнитном поле.

7. Образование агрегатов ферромагнитных частиц. Полидисперсность магнитной жидкости. Различные способы вычисления функции распределения частиц и агрегатов частиц по размерам.

8. Влияние полидисперсности магнитной жидкости на гравитационную седиментацию агрегатов ферромагнитных частиц в однородных магнитных полях различного направления.

9. Релаксация намагниченности магнитной жидкости к равновесному значению, характерные времена релаксации. Модель магнитной жидкости с учетом релаксации намагниченности.

10. Течения Куэтта и Пуазейля магнитной жидкости в присутствии магнитного поля. Эффективная вязкость.

11. Влияние полидисперсности магнитной жидкости на ее реологические свойства. Аномальная вязкость жидкости в магнитном поле.

12. Поведение магнитной жидкости во вращающихся магнитных полях. Установившееся движение цилиндрического сосуда, заполненного магнитной жидкостью, в вязкой ненамагничивающейся жидкости во вращающемся магнитном поле.

13. Установившееся движение вязкой магнитной жидкости вне не закрепленного цилиндрического сосуда во вращающемся магнитном поле.

14. Высокочастотная магнитная восприимчивость покоящейся магнитной жидкости. Влияние на высокочастотную восприимчивость постоянной составляющей магнитного поля. Тензор высокочастотной восприимчивости.

15. Влияние на высокочастотную восприимчивость сдвигового течения магнитной жидкости. Выражение для тензора высокочастотной восприимчивости в сдвиговом потоке магнитной жидкости. Скачок магнитной восприимчивости при остановке сдвигового течения.

Литература

1. Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. Пер. с англ. - М.: Мир, 1989.

2. Гогосов В.В., Налетова В.А., Шапошникова Г.А. Гидродинамика намагничивающихся жидкостей. Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Мех. жид. и газа. 1981. 16. 76-208.

3. Шлиомис М.И. Эффективная вязкость магнитных суспензий // Ж. экспер. и теор. физ. 1971. 61, No 12. 2411-2418.

4. Шлиомис М.И. Магнитные жидкости // Успехи физических наук. 1974. 112, No 3. 427-458.

5. Налетова В.А., Основы феррогидродинамики, М.: Изд-во Московского университета, 2008, 80 с.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов учебной работы